Entrainment
der unsichtbare Effizienzkiller
In unserer Produktbeschreibung bewerben wir unter anderem die inline-Messung von Entrainment.
Was verbirgt sich hinter diesem Begriff?
Dafür lohnt es sich erneut in die Basics der Verfahrenstechnik einzusteigen:
Prinzipiell basiert die Trenntechnik in der Chemieindustrie auf der Zusammenführung und Trennung von flüssigen oder gasförmigen Stoffströmen. Das Ziel: Den Wertstoff, die sogenannte Zielkomponente, möglichst in reiner Form in einem Strom aufkonzentrieren. Dafür wird ausgenutzt, dass sich die Zielkomponente besonders gut in einem Strom anreichert.
In einem Trennapparat werden dafür Ströme unterschiedlicher Phasen miteinander gemischt, damit die Anreicherung stattfinden kann. Am Ausgang des Trennapparats müssen die Phasen wieder voneinander getrennt werden. In einer Destillation ist das ein flüssiger und ein gasförmiger Strom. In der Extraktion dagegen zwei nicht mischbare flüssige Ströme.
Für eine perfekte Trennung der Phasen müsste der Apparat unendlich groß sein. Dies ist allerdings nicht möglich. Der Kompromiss: der Apparat hat eine realistische Größe, dafür wird ein kleiner Teil der Fremdphase im Strom mitgezogen. Dies ist das sogenannte Entrainment oder auch Mitriss. Das können Gasblasen oder Tropfen sein.
Und was ist nun das Problem an Entrainment?
Zunächst geht durch Entrainment Wertstoff verloren. Auch der Energiebedarf einer Anlage steigt, wenn mehr Entrainment auftritt. Und: nachgeschaltete Anlagen wie Pumpen oder Verdichter können durch das Entrainment beschädigt werden. Um das zu verhindern, werden sogenannte Abscheider in die Ausgänge der Apparate verbaut. Aber auch so ein Abscheider hat irgendwann seine Grenzen erreicht und „bricht durch“, das heißt, das Entrainment kann ungehindert passieren.
Ein Beispiel aus dem Alltag wäre die Dunstabzugshaube: Der abgesaugte Kochdunst enthält nicht nur Luft, sondern auch kleinste Wasser- und Fetttröpfchen, die im Abscheider der Abzugshaube gesammelt werden. Ist der Abscheider voll, wird der Dunst ungereinigt zurück in die Küche geblasen.
Fazit
Entrainment ist nicht zu verhindern und ist bei der Anlagenplanung mit eingepreist. Ist das Entrainment jedoch stärker als berechnet, sind Performanceeinbußen in der Anlage und im schlimmsten Fall Schäden am Equipment zu erwarten.
Eine Echtzeitüberwachung von Entrainment in kritischen Prozessschritten ist also unbedingt zu empfehlen!